от 5 апреля 2016 г. N 241-ст
Untraditional technologies. Geothermal energy.
1 РАЗРАБОТАН Лабораторией возобновляемых источников энергии географического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова
Геотермальная энергетика представляет собой важнейшее направление мировой энергетической отрасли, интерес к которой неуклонно растет по мере увеличения степени обеспокоенности мировой общественности ограниченностью запасов традиционных энергоносителей и стремлением использовать любые доступные альтернативные возобновляемые источники энергии. Подобный интерес обоснован и тем, что запасы геотермальной энергии во много раз превосходят современное мировое энергопотребление.
В толще земной коры на глубине 3 - 5 км сосредоточена энергия тепла Земли, способная обеспечить все нужды человечества в энергии на многие тысячи лет вперед. Однако тепло Земли "рассеяно" и в большинстве районах мира может быть использована лишь небольшая его часть. В современных условиях только 1% общей теплоемкости верхней 10-километровой толщи земной коры пригодны для использования, что составляет 137 трлн т.у.т.
По мнению специалистов, тепло, выделяемое внутри планеты, сможет обеспечить работу ГеоТЭС общей мощностью до 200 - 250 млн кВт при глубине бурения скважин до 7 км и сроках работы станции порядка 50 лет. Также могут быть задействованы системы геотермального теплоснабжения мощностью до 1,2 - 1,5 млрд кВт при глубине бурения скважин до 4 км и сроке эксплуатации 50 лет.
Россия весьма богата геотермальными источниками и запасами геотермальной энергии. По оценкам специалистов, запасы энергии доступных для освоения геотермальных источников в 10 - 15 раз превышают запасы органического топлива. Огромные запасы горячих вод сосредоточены в Западной Сибири. В этом районе находится подземное море горячей воды площадью 3 млн кв. м с температурой воды 70 °C - 90 °C градусов. Большие запасы подземных термальных вод находятся в Дагестане, Северной Осетии, Чечне, Ингушетии, Кабардино-Балкарии, Закавказье, Ставропольском и Краснодарском краях, на Камчатке и в ряде других районов России.
В последние годы активно разрабатываются технологии использования тепла "сухих горных пород" - петротермальная энергетика. С учетом и этих технологий, геотермальная энергетика является одной из наиболее перспективных направлений развития альтернативного энергообеспечения в России.
В связи с вышеизложенным число различных публикаций о геотермальной энергетике во всех аспектах ее изучения и использования неуклонно растет. И остро встает вопрос о терминологии, используемой в этих публикациях. Многие известные авторы в своих работах часто приводят список используемых терминов, стремясь добиться однозначного толкования этих терминов, поскольку существующие разночтения и расхождения в понимании терминов создают большие трудности в общении и изучении печатных материалов. Таким образом, задача разработки национального терминологического стандарта по геотермальной энергетике представляет собой актуальную задачу, требующую незамедлительного разрешения.
В стандарте приведены термины, часто используемые в научной и технической литературе по геотермальной энергетике.
Термины расположены в систематизированном порядке, отражающем систему понятий, относящихся к разным источникам энергии. Для каждого термина в стандарте установлено одно определение, которое при необходимости сопровождается примечанием. Стандартизованные термины набраны полужирным шрифтом, определения, - светлым шрифтом. Приведенные определения можно, по мере накопления знаний, дополнять, вводя в них производные признаки, раскрывая значения используемых в них терминов и указывая объекты, входящие в объем определяемого понятия. Изменения не должны нарушать объем и содержание понятий, определяемых в стандарте.
Настоящий стандарт устанавливает термины и определения основных понятий в области геотермальной энергетики.
Термины, установленные настоящим стандартом, предназначены для применения во всех видах документации и литературы в области геотермальной энергетики, входящих в сферу работ по стандартизации и использующих результаты этих работ, а также относящихся к сфере обеспечения экологической безопасности в процессе хозяйственной деятельности.
В настоящем стандарте установлены следующие термины с соответствующими определениями:
2.1 аномалия геотермическая: Отклонение величин геотермических параметров от фоновых значений, вызываемое особенностями стационарной кондуктивной теплопередачи или нестационарными физико-химическими, физико-техническими и другими процессами | en | geothermic anomaly |
2.2 артезианский бассейн: Структура, в которой сверху залегает осадочный чехол, содержащий пластовые воды, а внизу - складчатый фундамент с преобладающим развитием трещинно-жильных вод | en | artesian basin |
2.3 артезианско-вулканогенные бассейны; (АВБ): артезианские бассейны, сформированные внутри вулканогенных бассейнов | en | artesian volcanic basins |
2.4 верхний относительный водоупор: Слабопроницаемые горные породы, отделяющие гидротермальный резервуар от земной поверхности, низкая проницаемость которых может быть вызвана исходными свойствами или их вторичной гидротермальной переработкой. В пределах верхнего водоупора существуют, как правило, гидравлические окна, по которым осуществляется естественная разгрузка в виде горячих источников или парогазовых струй | en | caprock |
2.5 вода переохлажденная: Минерализованная вода (в жидкой фазе) с отрицательной температурой (выше температуры ее замерзания) | en | overcooled water |
2.6 вода термальная высокотемпературная: Подземная гипертермальная (высокотермальная, очень горячая) вода, в качестве условных границ температуры которой в гидрогеологии приняты 75 °C - 100 °C | en | thermal high temperature water |
2.7 вода термальная низкотемпературная: Подземная субтермальная (слаботермальная, теплая) вода, в качестве условных границ температуры которой в гидрогеологии приняты 20 °C - 35 °C | en | thermal low temperature water |
2.8 вода термальная перегретая: Термальная вода с температурой выше температуры кипения на данной высоте (обычно принимается выше 100 °C), находящаяся в жидкой фазе под гидростатическим давлением, превышающим давление насыщенного пара; при выходе на поверхность частично превращается в пар, создавая кипящие пароводяные источники | en | overheat water |
2.9 вода трещинно-жильная: Вода, залегающая в трещинах магматических, метаморфических и др. трещиноватых пород, сильнометаморфизованных и дислоцированных. Подразделяется на жильные, приуроченные к крупным тектоническим трещинам и сопровождающим их трещиноватым зонам, и трещинно-грунтовые, приуроченные к региональной трещиноватости зоны выветривания | en | fracture-vein water |
2.10 вода холодная: Подземная вода с температурой: в геотермии - не выше температуры нейтрального слоя региона, в гидрогеологии - не выше 20 °C | en | cool water |
2.11 воды пластовые: Воды, залегающие в данном пласте | en | edge waters |
2.12 вулканогенные бассейны (ВБ): Гидрогеологическая структура, образованная потоками и покровами лав и сопутствующими им вулканогенными породами (приокласты, туфы и др.), а также вулканогенно-осадочными и осадочными отложениями | en | volcanogenic basins |
2.13 гелиотермозона: Зона, в которой распределение температур меняется в зависимости от режима инсоляционного потока. | en | heliothermozone |
2.14 геоизотерма: Линия на геологическом профиле, соединяющая точки с одинаковой температурой | en | geoisotherm |
2.15 геотемпературное поле: Поле, характеризирующее распределение температур в Земле | en | geotemperature field |
2.16 геотермальная активность: Выделение из недр Земли тепловой энергии в виде кондуктивного теплопотока, или ее конвективного выноса подземным водами, газами и магматическими расплавами | en | geothermal activity |
2.17 геотермальная энергетика: Энергетика, основанная на использовании геотермальной энергии | en | geothermal power engineering |
2.18 геотермальная энергия: Тепловая энергия недр Земли | en | geothermal energy |
2.19 геотермальная электростанция (ГеоТЭС): Электростанция, использующая для получения электроэнергии природный пар или термальную воду с высоким тепловым потенциалом | en | geothermal power plant |
2.20 геотермальное месторождение: Участок земной коры, часть общего теплосодержания которого может быть извлечена из недр | en | geothermal deposit |
2.21 геотермальное (термальное) поле: Поверхностное проявление гидротермальной активности, очаг разгрузки гидротерм | en | geothermal field |
2.22 геотермальные ресурсы потенциальные: Количество тепла, содержащееся в земной коре на глубинах, достижимых бурением в прогнозируемый период | en | possible geothermal resources |
2.23 геотермальный резервуар: Подземное пространство, прогретое до более высоких температур по сравнению с окружающими массивами | en | geothermal reservoir |
2.24 геотермальные ресурсы: Величина аккумулированной тепловой энергии и мощностей тепловых потоков (конвективных и кондуктивных) в пределах оцениваемой гидрогеологической структуры | en | geothermal resources |
2.25 геотермальные технологии: Совокупность знаний о способах, средствах и процессах добычи, обработки и доставки потребителю геотермальной энергии | en | geothermal technologies |
2.26 геотермика (геотермия): Раздел геофизики, изучающий температурное поле Земли и условия его образования | en | geothermics |
2.27 геотермическая ступень: Расстояние по вертикали в земной коре (ниже зоны постоянной температуры), на котором температура повышается на 1 °C | en | geothermic depth |
2.28 геотермический градиент: Приращение температуры на единицу глубины | en | geothermic degree |
2.29 геотермозона: Зона, в которой распределение температуры обусловлено эндогенными (внутренними) факторами (залегает ниже гелиотермозоны) | en | geothermozone |
2.30 гидрогеологический массив: Выход складчатого фундамента на поверхность, нередко покрытый покровом четвертичных отложений. В этих структурах преобладает распространение трещинно-жильных вод | en | hydrogeological massif |
2.31 гидрогеотермальные ресурсы: Часть геотермальных ресурсов, заключенная в подземных водах, паре или пароводяных смесях, заполняющих естественные подземные коллекторы | en | hydrogeothermal-resources |
2.32 гидротермальная активность: Форма геотермальной активности, проявляющаяся в выходе паров и термальных подземных вод | en | hydrothermal-activity |
2.33 гидротермальная система: Водонапорная система, содержащая в рамках определенной геологической структуры термальные воды и пар, формирующиеся под воздействием теплоносителя (магмы или флюида с надкритической температурой) | en | hydrothermal-system |
2.34 гидротермальный резервуар: Геотермальный резервуар, характеризующийся конвективной циркуляцией водного теплоносителя | en | hydrothermal reservoir |
2.35 гидротермы: Подземные воды, поступающие из недр Земли на поверхность | en | thermal springs |
2.36 глубина парообразования: Глубина, на которой гидростатическое давление становится меньше давления насыщенного пара при данной температуре (уровень вскипания) | en | depth of steam generation |
2.37 зональность геотермическая: Пространственное распределение геотермических параметров (температуры, геотермического градиента, теплового потока) в земной коре. На картах и профилях обычно выражается соответствующими изолиниями | en | geothermic zonality |
2.38 инверсионный TOUGH2: Вычислительная программа с помощью которой решаются обратные (инверсионные) задачи для семейства программ TOUGH2; она решает обратную задачу методом автоматической калибровки TOUGH2-модели по данным наблюдений | en | iTOUGH2 |
2.39 конвективная передача тепла (конвекция): Перенос тепла в жидкости, газе (паре) или расплаве вследствие перемещения их вещества | en | convective heat transfer |
2.40 конденсат пара: Вода, образующаяся при конденсации природного пара в результате его охлаждения в земной коре или при выходе на поверхность, характеризующаяся обычно очень низкой минерализацией (< 0,1 г/л) | en | steam condensate |
2.41 кондуктивная передача тепла (теплопроводность): Перенос тепла от одной частицы (молекулы) вещества к другой под действием градиента температур | en | conductive heat transfer (heat conductivity) |
2.42 концептуальная гидрогеологическая модель геотермального месторождения: Качественная модель, описывающая условия теплового и водного питания гидротермального резервуара, его пространственные характеристики и внутренние гидрогеологические свойства, условия разгрузки теплоносителя из гидротермального резервуара и другие внешние и внутренние граничные условия - в естественном и нарушенном эксплуатацией режиме | en | conceptual hydrogeological model of geothermal deposit |
2.43 криолитозона: Зона многолетних мерзлых пород, нижняя граница которой определяется температурой замерзания подземных вод, зависящей от их минерализации | en | cryolite-zone |
2.44 метеорные воды: Синоним термина "осадки атмосферные" | en | meteoric waters |
2.45 модель "двойной пористости": Модель, в которой каждый элемент модели гидротермального резервуара рассматривается как объединение "трещинного подпространства" (по которому происходит активная фильтрация теплоносителя и доминирует конвективная форма теплопереноса) и "блокового пространства" (характеризующегося низкой проницаемостью, менее 10 -17 м 2, и доминированием кондуктивного теплопереноса) | en | double porosity model |
2.46 оценка ресурсов месторождений геотермальной энергии: Определение различных количественных характеристик месторождений геотермальной энергии | en | resource - estimation of geothermal energy deposit |
2.47 пар эндогенный: Гипотетический флюид мантийного (подкорового) происхождения или отделяющийся от внутрикорового магматического расплава | en | endogenic steam |
2.48 паровыделение: Концентрированный или рассредоточенный выход на поверхность Земли пара любого генезиса | en | steam emission |
2.49 парогидротерма: Пароводяная смесь, образующаяся на глубине в гидротермальной системе или в очаге разгрузки, вследствие частичного перехода в пар высокотермальных вод | en | steam-hydro-therm |
2.50 парогидротермальная система: Система с преобладанием пара, образующаяся в сильно нагретых породах с низкой проницаемостью и недостаточным для восполнения расхода терм поступлением подземных вод | en | steam-hydro-thermal system |
2.51 петрогеотермальные ресурсы: Часть геотермальных ресурсов, заключенная в сухих твердых породах | en | petrogeo-thermal resources |
2.52 пласт: Геологическое тело, имеющее: 1) плоскую форму, при которой его мощи, во много раз меньше размеров площади его распространения; 2) две поверхности напластования (или подошву и кровлю), отделяющие его от подстилающих и покрывающих пластов; 3) однородный состав (не всегда) | en | layer, bed |
2.53 порода магматическая: Порода, образовавшаяся из магмы в результате охлаждения и затвердевания последней | en | igneous rock |
2.54 прогнозные ресурсы геотермальной энергии: Часть потенциальных ресурсов, которая может быть использована с применением имеющихся или разрабатываемых технологий | en | inferred resources of geothermal energy |
2.55 продуктивность геотермального месторождения: Количество электрической и тепловой энергии, получаемой при использовании геотермальных ресурсов месторождения | en | productivity of geothermal deposit |
2.56 система подводящих каналов глубинного теплоносителя: Проницаемые каналы трещины фундамента, по которым осуществляется восходящий поток глубинного теплоносителя от области его генерации до гидротермального резервуара | en | system of feeder of deep heat transfer medium |
2.57 температура базовая: Максимальная температура в наиболее погруженной части водонапорной части водонапорной системы, определенная обычно с помощью гидрохимических индикаторов (силикатного и других геотермометров). Термин употребляется для характеристики гидротермальных систем в областях современного вулканизма | en | base temperature |
2.58 тепловой поток: Количество тепла, проходящего в единицу времени через единицу площади изотермической поверхности; в региональной геотермии обычно вертикальная составляющая кондуктивного теплопотока из недр | en | heat flow (heat flux) |
2.59 тепловые насосы: Технические средства, позволяющие использовать доступное низкопотенциальное тепло, преобразовав его на более высокий температурный уровень при определенных дополнительных затратах энергии (электрической, механической) | en | heat pump (HP) |
2.60 тепломассоперенос: Самопроизвольный необратимый процесс переноса тепла и массы в пространстве, обусловленный неоднородным полем каких-либо физико-химических величин | en | heat and mass transfer |
2.61 теплообмен: Самопроизвольный необратимый процесс переноса энергии в форме теплоты кондуктивной теплопроводностью, конвекцией или лучистым теплообменом | en | heat exchange |
2.62 термометрические измерения: Определение температуры пород, подземных вод, газо-паровых струй в целях решения различных геологических, гидрогеологических и геотермических вопросов, в частности, определения геотермических градиентов и тепловых потоков | en | thermo-metric exploration |
2.63 термометрия геологическая: Определение геотермических параметров (температуры, геотермического градиента, теплового потока) в целях выяснения пространственных особенностей теплового поля, условий движения и режима подземных вод, разведки и оценки ресурсов термальных вод и пара | en | geological thermometry |
2.64 термопроявления: Действующие вулканы, участки разгрузки гидротермальных систем (выходы паровых струй, термальных вод, горячие грязевые котлы, площадки нагретых пород), а также экзогенные очаги тепла | en | heat development |
2.65 TOUGH2 [Transport Of Unsaturated Groundwater and Heat 2]: Вычислительная программа многоцелевого назначения для моделирования потоков многофазных флюидов и потоков тепла в пористой и трещиноватой среде |
2.66 фреатический выброс: Газовый выброс, обусловленный либо магматическими газами, либо связанный с перегретыми грунтовыми водами | en | phreatic emission |
2.67 фумаролы: Выходы горячего вулканического газа и пара в виде струй или спокойно парящих масс из трещин или каналов на поверхности вулкана или из неостывших лавовых и пирокластических потоков и покровов | en | fumarola |
2.68 экзогенные источники тепла: Внешние источники тепла | en | exogenous heat source |
2.69 экзотермические эффекты: Эффекты с выделением тепла | en | exothermic effects |
2.70 эксплуатационные запасы геотермальной энергии: Часть прогнозных ресурсов, которая доступна для использования при существующих технологиях | en | commercial reserves of geothermal energy |
2.71 экономичные геотермальные ресурсы: Часть эксплуатационных запасов геотермальных ресурсов, доступная для экономически эффективного использования | en | economical geothermal resources |
2.72 эндотермические эффекты: Эффекты с отбором тепла | en | endothermic effects |
2.73 энтальпия (теплосодержание) воды (пара): Термодинамическая функция, характеризующая состояние системы в зависимости от температуры и давления. Выражается в ккал/кг или в джоулях. Дает представление о температуре гидротерм на глубине | en | enthalpy (heat content) of water (steam) |